一種電解制備鎳粉的方法
【專利摘要】一種電解制備鎳粉的方法，包括電解、洗滌、脫水、烘干、還原步驟，烘干、還原步驟在鋼帶式烘干還原爐中一體化進行；烘干還原連續處理時間為2～5小時，控制帶速30～250mm/分鐘，濕鎳粉鋪料厚度10mm～50mm，各溫度區控制為烘干段1～2區溫度分別450～580℃、420～550℃，還原段1～3區溫度分別為370～530℃、370～530℃、350～480℃；烘干段氮氣流量5～20m3/小時，還原段：氮氣流量5～20m3/小時，分解氨流量5～20m3/小時，爐尾：保護氮氣流量2～10m3/小時，純化氮氣流量3～10m3/小時。烘干還原一體化工藝節能效果顯著，同時制得的電解鎳粉產品品質好。
【專利說明】—種電解制備鎳粉的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種制備金屬鎳粉的方法，具體涉及一種電解制備鎳粉的方法，屬于電解制粉【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電解鎳粉是一種重要的有色金屬粉末，廣泛應用于粉末冶金制品、金剛石工具、電池材料等。電解法是制取鎳粉的主要制備方法，需主要經過電解、洗滌、脫水、烘干、還原、破碎、篩分等工藝流程。其中烘粉、還原傳統步驟為烘干、還原分步處理，該種工藝需將濕鎳粉經過回轉窯或烘箱烘干，經破碎篩分后再輸送入還原爐中進行通氫或分解氨氣氛進行還原處理。該種工藝生產流程長，物流處理、轉運繁瑣，生產效率低，工人勞動強度大，兩次處理能耗聞。
【發明內容】
[0003]本發明的目在于提供一種生產效率高、生產穩定性好、電耗低的電解制備鎳粉的方法。
[0004]本發明目的是通過以下技術方案實現的:
一種電解制備鎳粉的方法，包括電解、洗滌、脫水、烘干、還原步驟，其特征在于:所述烘干、還原步驟是將脫水處理后的濕鎳粉在鋼`帶式烘干還原爐中將烘干、還原步驟一體化進行；所述烘干還原連續處理時間為2~5小時，控制鋼帶式烘干還原爐帶速30~250mm/分鐘，鋼帶式烘干還原爐中濕鎳粉鋪料厚度IOmm~50mm，鋼帶式烘干還原爐各溫度區控制為烘干段I~2區溫度分別450~580°C、420~550°C，還原段I~3區溫度分別為370~5300C >370~530°C、350~480°C;烘干、還原及爐尾氣氛條件為烘干段:氮氣流量5~20m3/小時，還原段:氮氣流量5~20 m3/小時，分解氨流量5~20 m3/小時，爐尾:保護氮氣流量2~10 m3/小時，純化氮氣流量3~10 m3/小時。
[0005]上述鋼帶式烘干還原爐為市售設備，上述爐尾保護氮氣、純化氮氣等概念均是本領域技術人員明確知曉的。發明人在研發過程中發現，采用現有的鋼帶式烘干還原爐進行烘干還原一體化操作，雖重點解決了現有技術烘干、還原操作分開進行導致不經濟的問題，但在過程中非常容易出現氧化、造成最終產品氧含量偏高、純度達不到要求，同時還有結塊厲害、粒度太粗、松裝比重偏高等情況。
[0006]為了進一步提高最終制得產品的品質，上述烘干還原連續處理時間為3~4小時，控制鋼帶式烘干還原爐帶速80~120mm/分鐘，鋼帶式烘干還原爐中濕鎳粉鋪料厚度25mm~33mm，鋼帶式烘干還原爐各溫度區控制為烘干段I~2區溫度分別490~525°C、450~480°C，還原段I~3區溫度分別為410~440°C、400~430°C、350~390°C ;烘干、還原及爐尾氣氛條件為烘干段:氮氣流量5~IOm3/小時,還原段:氮氣流量8~12 m3/小時，分解氨流量15~18 m3/小時，爐尾:保護氮氣流量2~5 m3/小時，純化氮氣流量7~9 m3/小時。[0007]具體地說，一種電解制備鎳粉的方法，主要按如下步驟進行:
(1)、電解所得電解鎳粉通過采用去離子水或膜過濾純凈水洗滌至中性，真空抽濾或高壓氣體脫水至含水量為15~25wt%左右，裝入不銹鋼料斗中備用；
(2)、啟動分解氨裝置至穩定產氣狀態，氨分解氣露點<-60°C、殘氨< 5ppm，待用；啟動制氮裝置至穩定產氣狀態，氮氣氣露點< -60 °C、氧含量< 5ppm，待用；
(3)、將上述洗滌脫水處理后的濕鎳粉采用鋼帶式烘干還原爐連續烘干還原處理3.5小時，調節烘粉、還原工藝至以下條件:濕鎳粉鋪料厚度27mm~28mm,帶速80~90mm/分鐘，烘干段I~2區溫度分別500~520°C、460~470°C，還原段I~3區溫度分別為430~4400C>400~420°C、370~380°C ;烘粉及還原氣氛條件為，烘干段:氮氣流量7~8m3/小時，還原段:氮氣流量10~11 m3/小時，分解氨16~17m3/小時，爐尾保護氮氣4~5 m3/小時，爐尾純化氮氣8~9m3/小時。
[0008]本發明具有以下有益效果:
本發明電解制備鎳粉的方法將鎳粉烘干、還原兩個生產工序成功地合二為一，生產效率比現有技術提高了一倍，同時減少了物料轉運過程中的金屬損失；烘干還原一體化工藝節能效果顯著，節電約50%，從鎳粉傳統烘粉工藝的1200kwh/噸電耗降低到約600kwh/噸。同時，制得的電解鎳粉產品品質好，其松裝比重低、為0.8~1.3g/cm3，鎳粉產品顆粒平均費氏粒度為10~20 μ m、呈正態分布，純度高、氧含量僅為0.02%~0.1%。
【具體實施方式】
[0009]下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據上述本
【發明內容】
對`本發明作出一些非本質的改進和調整。
[0010]一種電解制備鎳粉的方法，其特征在于，主要按如下步驟進行:
(1)、電解所得電解鎳粉通過采用去離子水或膜過濾純凈水洗滌至中性，真空抽濾或高壓氣體脫水至含水量為20wt%左右，裝入不銹鋼料斗中備用；
(2)、啟動分解氨裝置至穩定產氣狀態，氨分解氣露點<-60°C、殘氨< 5ppm，待用；啟動制氮裝置至穩定產氣狀態，氮氣氣露點< -60 °C、氧含量< 5ppm，待用；
(3)、將上述洗滌脫水處理后的濕鎳粉采用鋼帶式烘干還原爐連續烘干還原處理3.5小時，調節烘粉、還原工藝至以下條件:濕鎳粉鋪料厚度27mm~28mm,帶速80~90mm/分鐘，烘干段I~2區溫度分別500~520°C、460~470°C，還原段I~3區溫度分別為430~4400C>400~420°C、370~380°C ;烘粉及還原氣氛條件為，烘干段:氮氣流量7~8m3/小時，還原段:氮氣流量10~11 m3/小時，分解氨16~17m3/小時，爐尾保護氮氣4~5 m3/小時，爐尾純化氮氣8~9m3/小時。
[0011]上述電解制備鎳粉的方法生產效率高、同時減少了物料轉運過程中的金屬損失，節能效果顯著、節電約50%，從鎳粉傳統烘粉工藝的1200kwh/噸電耗降低到約600kwh/噸。同時，制得的電解鎳粉產品品質好，其松裝比重低、為0.8g/cm3，鎳粉產品顆粒平均費氏粒度為10-12 μ m、呈正態分布，純度高、氧含量僅為0.02%。
[0012]實施例2~5按如下工藝條件進行，其余與實施例1相同:
【權利要求】
1.一種電解制備鎳粉的方法，包括電解、洗滌、脫水、烘干、還原步驟，其特征在于:所述烘干、還原步驟是將脫水處理后的濕鎳粉在鋼帶式烘干還原爐中將烘干、還原步驟一體化進行；所述烘干還原連續處理時間為2~5小時，控制鋼帶式烘干還原爐帶速30~250mm/分鐘，鋼帶式烘干還原爐中濕鎳粉鋪料厚度IOmm~50mm，鋼帶式烘干還原爐各溫度區控制為烘干段I~2區溫度分別450~580°C、420~550°C，還原段I~3區溫度分別為370~530°C、370~530°C、350~480°C ;烘干、還原及爐尾氣氛條件為烘干段:氮氣流量5~20m3/小時，還原段:氮氣流量5~20 m3/小時，分解氨流量5~20 m3/小時，爐尾:保護氮氣流量2~10 m3/小時，純化氮氣流量3~10 m3/小時。
2.如權利要求1所述電解制備鎳粉的方法，其特征在于:所述烘干還原連續處理時間為3~4小時，控制鋼帶式烘干還原爐帶速80~120_/分鐘，鋼帶式烘干還原爐中濕鎳粉鋪料厚度25mm~33mm，鋼帶式烘干還原爐各溫度區控制為烘干段I~2區溫度分別490~5250C >450 ~480°C，還原段 I ~3 區溫度分別為 410 ~440°C、400 ~430°C、350 ~390°C;烘干、還原及爐尾氣氛條件為烘干段:氮氣流量5~IOm3/小時,還原段:氮氣流量8~12m3/小時，分解氨流量15~18 m3/小時，爐尾:保護氮氣流量2~5 m3/小時，純化氮氣流量7~9 m3/小時。
3.如權利要求1所述電解制備鎳粉的方法，其特征在于，主要按如下步驟進行: (1)、電解所得電解鎳粉通過采用去離子水或膜過濾純凈水洗滌至中性，真空抽濾或高壓氣體脫水至含水量為15~25wt%左右，裝入不銹鋼料斗中備用； (2)、啟動分解氨裝置至穩定產氣狀態，氨分解氣露點<-60°C、殘氨< 5ppm，待用；啟動制氮裝置至穩定產氣狀態，氮氣氣露點<-60 °C、氧含量< 5ppm，待用； (3)、將所述洗滌脫水處理后的濕鎳粉采用鋼帶式烘干還原爐連續烘干還原處理3.5小時，調節烘粉、還原工藝至以下條件:濕鎳粉鋪料厚度27mm~28mm,帶速80~90mm/分鐘，烘干段I~2區溫度分別500~520°C、460~470°C，還原段I~3區溫度分別為430~4400C>400~420°C、370~380°C ;烘粉及還原氣氛條件為，烘干段:氮氣流量7~8m3/小時，還原段:氮氣流量10~11 m3/小`時，分解氨16~17m3/小時，爐尾保護氮氣4~5 m3/小時，爐尾純化氮氣8~9m3/小時。
【文檔編號】B22F9/22GK103866351SQ201210540295
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優先權日:2012年12月14日
【發明者】孟慶芳, 曾明軍, 張綿友 申請人:重慶華浩冶煉有限公司